Los biocombustibles, a diferencia de los combustibles fósiles, son fuentes de energía derivadas de organismos vivos como plantas, cultivos, desechos y microorganismos. Su importancia reside en que provienen de recursos renovables que se regeneran con el tiempo, por lo que representan una alternativa sostenible de energía.

Además, los biocombustibles tienen la ventaja de que sus emisiones de CO2 son biogénicas, es decir, se equilibran con la absorción de CO2 durante el crecimiento de la biomasa usada para su producción.

Este artículo explorará la naturaleza de los biocombustibles, su proceso de fabricación, los diferentes tipos que existen y un ejemplo de su producción en América Latina.

Los biocombustibles se originan de fuentes naturales. Entre las materias primas potenciales para su producción se incluyen:

  • Plantas oleaginosas y cultivos
  • Materia orgánica
  • Desechos agroindustriales
  • Excrementos animales

Estos elementos sirven como base para crear biocombustibles que se utilizan en la generación de energía doméstica, calefacción, combustible para vehículos, y para alimentar generadores eléctricos en áreas urbanas. También son útiles en la aviación y en la agricultura, por ejemplo, como combustible para maquinaria agrícola.

En Argentina, los biocombustibles más relevantes se derivan de aceites de soja y maíz, utilizados para producir biodiésel y bioetanol, respectivamente.

Comparados con los combustibles fósiles, los biocombustibles ofrecen ventajas ambientales significativas. Los combustibles fósiles, como la gasolina, el diésel, el butano, el propano, el gas natural y el carbón, se extraen de depósitos subterráneos de materia orgánica formados durante millones de años.

Los combustibles fósiles constituyen el 80% de la demanda energética mundial y son responsables del 89% de las emisiones de gases de efecto invernadero, una causa principal del cambio climático actual. Al ser recursos no renovables, su extracción supera la capacidad de regeneración del planeta.

Con el crecimiento de la demanda industrial y tecnológica, se prevé una posible escasez de estos combustibles en las próximas décadas. Según Our World in Data, con las reservas actuales, podríamos tener petróleo por 57 años, gas por 49 años y carbón por unos 139 años.

Nuestra economía actual depende de recursos no renovables, lo que plantea una alta vulnerabilidad a la escasez futura y contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero, desequilibrando el clima global. Aquí es donde los biocombustibles, como fuentes renovables que se regeneran a un ritmo sostenible, se vuelven cruciales, al compensar las emisiones de GEI durante su ciclo de vida.

Los biocombustibles y su papel en la mitigación del cambio climático

Los biocombustibles son esenciales en la transición a energías renovables y limpias. Lo destacable de los biocombustibles es que sus emisiones de GEI son biogénicas, es decir, provienen de fuentes naturales y forman parte del ciclo natural del carbono. Estas emisiones se equilibran con las capturadas durante el crecimiento de las plantas usadas como materia prima.

Esto significa que los cultivos usados para producir biocombustibles absorben CO2 a través de la fotosíntesis, balanceando el CO2 emitido al quemar estos combustibles. Durante la fotosíntesis, las plantas capturan CO2 y lo convierten en azúcares y biomasa, que luego se utilizan para producir biocombustibles.

Actualmente, los biocombustibles se mezclan con combustibles fósiles tradicionales, y la ley exige que estos combustibles incluyan un porcentaje de biocombustibles, conocido como “corte”, para promover el uso de fuentes de energía renovables.

La producción de biocombustibles también fomenta la independencia energética, al reducir la dependencia de combustibles fósiles importados y alentar la producción de energía local. Estos combustibles son especialmente valiosos en regiones con acceso limitado a la electricidad, ya que generan empleo y agregan valor en el país productor.

Biodiésel y bioetanol: Biocombustibles comunes en el mercado

Para entender qué son los biocombustibles, es esencial conocer cómo se obtienen estos combustibles a partir de biomasa vegetal. A continuación, exploramos dos biocombustibles populares: biodiésel y bioetanol.

El biodiésel

se produce a partir de diversas fuentes, como aceites vegetales, grasas animales y aceites usados de la gastronomía o del hogar. En el caso de los biodiéseles derivados de aceites vegetales, se utilizan granos cultivados específicamente para este propósito.

El grano de soja, con su alto contenido en lípidos y proteínas, es una excelente materia prima para la fabricación de biocombustibles. El proceso de conversión de soja a biodiésel implica varias etapas:

Inicialmente, se extrae aceite del grano, ya sea mediante extrusión y prensado, o utilizando solventes que posteriormente se eliminan. Este proceso produce aceite vegetal. Este aceite luego pasa por un pretratamiento para eliminar contaminantes e impurezas. En la siguiente fase, el aceite vegetal se combina con alcohol en presencia de un catalizador.

Esta reacción, conocida como “transesterificación”, produce biodiésel y glicerina como subproducto. Finalmente, el biodiésel se separa del alcohol y se somete a varios procesos de purificación antes de ser comercializado.

El bioetanol

El bioetanol se genera mediante fermentación anaeróbica de azúcares, seguida de destilación.

Los cultivos ideales para obtener bioetanol incluyen aquellos ricos en sacarosa o almidón, como:

  • Caña de azúcar
  • Remolacha azucarera
  • Maíz
  • Sorgo
  • Cebada

Con tratamientos previos, también se puede producir bioetanol a partir de fuentes celulósicas, como desechos madereros de la industria forestal o restos agrícolas como los residuos de la producción de cítricos.

Tipos de biocombustibles

Más allá del biodiésel y el bioetanol, es fundamental entender que existen distintos tipos de biocombustibles, clasificados por generaciones, cada una distinguida por su fuente y método de producción.

Biocombustibles de primera generación

Estos se obtienen directamente de cultivos como maíz, caña de azúcar, soja y aceite de palma. Sin embargo, el uso de alimentos para combustible puede impactar el mercado alimentario, elevando precios y agravando la desigualdad, especialmente dada la prevalencia del hambre según datos de la FAO.

Por esto, se han desarrollado biocombustibles de segunda y tercera generación como alternativas más sostenibles.

Biocombustibles de segunda generación

Estos se fabrican con biomasa lignocelulósica de residuos agrícolas y forestales, incluyendo:

  • Bagazo de caña
  • Rastrojo de maíz
  • Paja de trigo
  • Aserrín
  • Hojas y ramas de poda
  • Grasas animales
  • Desechos gastronómicos
  • Aceite de fritura usado

Los biocombustibles de segunda generación, a pesar de requerir tecnologías más avanzadas y costosas para su producción en comparación con los de primera generación, aprovechan de manera efectiva residuos abundantes que de lo contrario acabarían en vertederos o contaminando espacios abiertos.

Biocombustibles de tercera generación

Este tipo de biocombustibles se obtiene de microalgas y cianobacterias. Estos organismos acuáticos son ideales para producir biocombustibles, ya que generan lípidos y alcoholes naturalmente, que pueden ser convertidos en biodiésel o combustibles similares de alto valor energético.

Son conocidos por su rápido crecimiento y la alta densidad energética que almacenan en sus componentes químicos, lo que les ha valido el nombre de “cultivos energéticos”.

Entre las ventajas de los biocombustibles de algas, destacan su cultivo en cuerpos de agua de diversas calidades, desde salobres hasta aguas residuales, sin competir con tierras agrícolas destinadas a alimentos.

Esto es especialmente relevante en un contexto de escasez creciente de agua dulce. Además, las algas son muy eficientes en la fotosíntesis, produciendo más biomasa por área y tiempo que los cultivos tradicionales. Su cultivo se beneficia de la absorción de dióxido de carbono, proveniente de fuentes industriales o la atmósfera.

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